一种地图构建方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及即时定位与地图构建(SLAM)领域，特别涉及一种地图构建方法及系统。
【背景技术】
[0002]移动装置的定位和地图构建是机器人领域研宄的热点问题。对于已知环境中的移动装置自主定位和已知机器人位置的地图创建已经有了使用的解决方法。然而很多环境中移动装置不能利用全局定位系统进行定位，而且实现获取移动装置工作环境的地图很困难，甚至不可能，所以利用移动装置在自身位置不确定的环境中构建地图，勇士利用地图惊醒自主定位和导航的技术应运而生。
[0003]现有的技术手段中，人们利用激光测量物体周围的环境数据(障碍物距离等)，再将测量的数据进行SLAM计算构建地图。
[0004]然而，当前激光雷达无法识别黑色物体和玻璃等问题，使得在使用过程中即时定位与地图构建受到了限制，不能够满足更多场合。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明实施例提供了一种地图构建方法及系统。
[0006]本发明的一个目的提供一种地图构建方法，包括:
[0007]在第一位置时获取超声波信号探测物体周围环境的第一回传信息，所述第一回传信息包括所述第一位置与第一地图信息；
[0008]在第二位置时获取超声波信号探测所述物体周围环境的第二回传信息，所述第二回传信息包括所述第二位置与第二地图信息；
[0009]获取所述第一位置和所述第二位置之间的距离信息并根据所述距离信息将第一地图信息和第二地图信息进行匹配以确定所述物体的精确位置信息；
[0010]根据所述精确位置信息将所述第二地图信息添加至所述第一地图信息中以完成地图构建。
[0011]进一步地，所述获取所述第一位置和所述第二位置之间的距离信息并根据所述距离信息将第一地图信息和第二地图信息进行匹配以确定所述物体的精确位置信息，包括:
[0012]利用里程计计算出第一位置到第二位置的距离信息，并根据所述距离信息将所述第一地图信息和第二地图信息进行SLAM计算与匹配，以确定所述物体的精确位置信息。
[0013]进一步地，所述根据所述精确位置信息将所述第二地图信息添加至所述第一地图信息中以完成地图构建，包括:
[0014]根据所述精确位置信息将所述第二地图信息添加至所述第一地图信息中并滤除重叠区域地图信息，以完成地图构建。
[0015]进一步地，所述在第二位置时获取超声波信号探测所述物体周围环境的第二回传信息，所述第二回传信息包括所述第二位置与第二地图信息之前，还包括:
[0016]当移动的物体发生碰撞时根据预定的碰撞策略继续移动以到达所述第二位置。
[0017]进一步地，所述预定的碰撞策略包括:
[0018]在发生碰撞时，所述物体后退5厘米至15厘米且向左或向右旋转I度后继续前进。
[0019]本发明的另一个目的提供一种地图构建系统，包括:
[0020]第一获取单元，用于在第一位置时获取超声波信号探测物体周围环境的第一回传信息，所述第一回传信息包括所述第一位置与第一地图信息；
[0021]第二获取单元，用于在第二位置时获取超声波信号探测所述物体周围环境的第二回传信息，所述第二回传信息包括所述第二位置与第二地图信息；
[0022]确定单元，用于获取所述第一位置和所述第二位置之间的距离信息并根据所述距离信息将第一地图信息和第二地图信息进行匹配以确定所述物体的精确位置信息；
[0023]计算单元，用于根据所述精确位置信息将所述第二地图信息添加至所述第一地图信息中以完成地图构建。
[0024]进一步地，所述确定单元还用于利用里程计计算出第一位置到第二位置的距离信息，并根据所述距离信息将所述第一地图信息和第二地图信息进行SLAM计算与匹配，以确定所述物体的精确位置信息。
[0025]进一步地，所述计算单元还用于根据所述精确位置信息将所述第二地图信息添加至所述第一地图信息中并滤除重叠区域地图信息，以完成地图构建。
[0026]进一步地，碰撞规避单元，用于当移动的物体发生碰撞时根据预定的碰撞策略继续移动所述物体以到达所述第二位置。
[0027]从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点:
[0028]本发明提供的一种地图构建方法及系统，利用超声波信号进行物体周围的距离信息测量，再利用测得的距离信息进行SLAM计算得到物体周围的地图，不仅可以解决激光测距时不能识别玻璃或黑色物体的问题，还可以使得构建地图的方法操作简单，提高构建地图的准确性。
【附图说明】
[0029]图1是本发明提供地图构建方法的一种实施例的流程图；
[0030]图2是本发明提供地图构建系统的一种实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0031]本发明实施例提供了一种地图构建方法及系统，用于描绘出障碍物的基本轮廓，实现物体定位。
[0032]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0033]本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三” “第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0034]结合图1所示，本发明的地图构建方法提供了一种实施例，包括:
[0035]S101、在第一位置时获取超声波信号探测物体周围环境的第一回传信息，所述第一回传信息包括所述第一位置与第一地图信息。
[0036]超声波传感器设置在被测量的物体上，超声波传感器通过旋转装置实现水平扫描，超声波信号以一定频率采样周期测量物体与障碍物之间的距离，将距离信息作为第一回传信息返回，利用距离信息可以对物体周围的障碍物轮廓进行地图构建，第一地图信息包括第一位置距离周围障碍物的距离值。
[0037]采用超声波信号进行距离测量可以克服激光在测量黑色物体或者玻璃时候无法识别的不足，能够描绘出障碍物的基本轮廓，实现物体定位，使得测量环境更广泛。
[0038]SLAM(英文-simultaneous localizat1n and mapping，中文:即时定位与地图构建)，第一回传信息包括物体与障碍物的距离信息，利用距离信息构建地图的SLAM方法，本领域普通技术人员应当了解，此处不作赘述。
[0039]S102、在第二位置时获取超声波信号探测所述物体周围环境的第二回传信息，所述第二回传信息包括所述第二位置与第二地图信息。
[0040]物体在第一位置时候进行障碍物的距离扫描，获得了第一回传信息，根据第一回传信息，通过计算获得物体在第一位置时的第一地图信息，物体移动至第二位置，得到第二回传信息，第二回传信息包括第二位置和第二地图信息，第二地图信息包括第二位置与周围障碍物的距离值。
[0041]操作方法与SlOl相同，利用旋转装置测量物体周围的距离信息，具体可以参见步骤SlOl，此处不作赘述。
[0042]利用物体在第二位置与障碍物的距离信息计算得到第二位置的第二地图信息，通过两次地图信息进行匹配可以更精确的确定物体的位置信息，便于后续构建地图使用。
[0043]S103、获取所述第一位置和所述第二位置之间的距离信息并根据所述距离信息将第一地图信息和第二地图信息进行匹配以确定所述物体的精确位置信息。
[0044]具体地，可以利用里程计计算出第一位置到第二位置的距离信息，并根据所述距离信息将所述第一地图信息和第二地图信息进行SLAM计算与匹配，以确定所述物体的精确位置信息，对此不做限定。
[0045]对于第一位置和第二位置之间的距离可以利用里程计测量，里程计可以采用编码器，里程计不仅可以测量物体的移动距离，也可以测量物体的行进角度，利用距离信息对应的第一地图信息和第二地图信息之间的偏移值进行匹配，可以准确得出所述物体的精确位置信息，可以对物体的位置进行校正，为后续构建地图提供准确依据，提高构建地图的准确性。
[0046]S104、根据所述精确位置信息将所述第二地图信息添加至所述第一地图信息中以完成地图构建。
[0047]经过对物体的位置进行校正，使得在构建地图时候，作为参考量的物体位置更准确，第二回传信息包括第二位置时障碍物与物体之间的距离信息，利用经过校正的物体的精确位置信息作为基准点，再利用第二回传信息的距